论文标题：Metal–Organic Framework-Based Composites for Dual Functionalities: Advances in Microwave Absorption and Flame Retardancy

论文链接：https://doi.org/10.3390/jcs9030121

期刊名：Journal of Composites Science

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/jcs

随着电子信息技术的快速发展和材料安全需求的不断提高，研制兼具电磁微波吸收 (EMA) 和阻燃性能的复合材料已成为材料科学研究的热点。本文全面评估了基于金属有机框架 (MOF) 的EMA-阻燃双功能复合材料的最新研究成果，涵盖了EMA和阻燃的基本机理，包括介电损耗、磁损耗以及凝聚相和气相阻燃机理。最后对MOF基双功能复合材料存在的问题及发展前景进行了综述，为开发新型多功能复合材料提供有价值的参考。

图片摘要

MOF基复合材料的微波吸收机制

MOF基复合材料在EMA领域具有巨大潜力，因其独特的多孔结构和可调节的化学组成。通过控制MOF的合成条件，可调节孔径分布、比表面积和骨架结构，满足不同EMA需求。MOF的表面结合位点可与其他材料杂化，产生协同的介电损耗和磁损耗效应，从而提高EMA性能。EMA的主要机制包括介电损耗和磁损耗。介电损耗主要通过材料中的极化过程产生，界面极化尤其重要，因为它产生大量界面电荷，导致能量耗散。磁损耗通过磁性金属或其氧化物的加入，利用磁场导致磁矩进动、共振和磁滞损耗，进一步提升能量耗散效率。此外，MOF的孔隙率提供了多种反射和散射通道，增加吸收路径长度，提升微波吸收效果。

MOF基复合材料的阻燃机制

MOF基复合材料因其优异的热稳定性和阻燃性能在阻燃领域具有明显优势。MOF的凝聚相阻燃机制通过金属离子分解形成保护层，阻止热量和氧气传递。MOF复合材料还可吸附热解产物，减少有害气体排放。MOF分解时释放无毒或低毒的挥发性化合物，有助于气相阻燃。此外，MOF复合材料中的金属成分能中断自由基链式反应，进一步提高阻燃性能。通过功能改性和与一维或二维材料合作，MOF基复合材料可显著增强抑烟效果和阻燃性。

所有基于MOF的双功能复合材料的EMA-阻燃水平雷达图

不同微波吸收与阻燃双功能MOF复合材料介绍

本节全面介绍了不同双功能MOF复合材料的发展及其相关性能。特别是对铁、钴、镍基单金属MOF复合材料以及多金属MOF复合材料在各项研究中，EMA关键性能指标和阻燃性能的表现进行了详细阐述，详情欢迎参考本原文。

PW-CMF@Co/NC合成以及相关性能表征示意图 (Li, Y., et al. 2024; 经Elsevier许可转载)

综述总结

本文全面介绍了MOF基双功能复合材料通过结构设计 (多孔、异质界面) 和成分调控 (单金属/多金属、碳基填料)，实现了EMA与阻燃性能的协同提升。未来需进一步优化制备工艺、降低成本，并探索其在复杂场景中的实际应用，为解决电磁污染与火灾安全问题提供新路径。

MOF基双功能复合材料研究面临的挑战和发展方向

J. Compos. Sci. 期刊介绍

主编：Francesco Tornabene, University of Salento, Italy

期刊专注于发表复合材料先进技术与发展相关的原创文章。目前已经被Scopus、ESCI (Web of Science)、Inspec、CAPlus / SciFinder等多个数据库收录。